Методические указания к выполнению контрольного задания 2 для студентов заочного факультета инженерно технических специальностей

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "Методические указания к выполнению контрольного задания 2 для студентов заочного факультета инженерно технических специальностей"

Транскрипт

1 Министерство образования и науки Российской Федерации Архангельский государственный технический университет МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА Методические указания к выполнению контрольного задания для студентов заочного факультета инженерно технических специальностей Архангельск 004

2 Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией факультета промышленной энергетики Архангельского технического университета 6 мая 004 г. Составители: Л.В. Филимоненкова, доц. канд. техн. наук; А.Г. Корельская, ассистент. Рецензент Ю.Л. Леухин, канд.тех.наук УДК 50. Филимоненкова Л.В., Корельская А.Г. Молекулярная физика. Термодинамика: Методические указания к выполнению контрольного задания для студентов заочников инженерно технических специальностей. Архангельск: Изд-во АГТУ, с. Подготовлены кафедрой физики АГТУ. В указаниях излагаются основные законы и формулы по молекулярной физике и термодинамике, приведены примеры решения задач. Предназначены для студентов-заочников инженерно-технических специальностей. Ил. 5. Табл.. Архангельский государственный технический университет, 004

3 РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ К выполнению контрольной работы следует приступить только после изучения материала, соответствующего данному разделу программы, внимательного ознакомления с примерами решения задач, приведенных в данном пособии по каждому разделу курса. При выполнении контрольной работы необходимо руководствоваться следующими правилами.. Контрольная работа выполняется в обычной школьной тетради (каждая контрольная выполняется в отдельной тетради). Для замечаний рецензента на страницах тетради оставляются поля. Каждая следующая задача должна начинаться с новой страницы. Условия задач переписываются полностью без сокращений.. При решении задач следует пользоваться международной системой единиц ( СИ ). Все величины, входящие в условия задачи, выражаются в единицах этой системы.. Решения задач должны сопровождаться краткими, но исчерпывающими пояснениями, раскрывающими физический смысл употребляемых формул. В тех случаях, когда это возможно, дать чертеж, выполненный с помощью чертежных принадлежностей. Если при решении задачи применяется формула, получаемая для частного случая, не выражающая какой-нибудь физический закон или не являющаяся определением какой-нибудь физической величины, то еѐ следует вывести. 4. Решать задачу надо в общем виде, то есть выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи. При таком способе решения не производятся вычисления промежуточных величин. Получив решение в общем виде, сделать анализ его размерности. Для этого надо подставить в правую часть полученной рабочей формулы вместо символов величин обозначения единиц, провести с ними необходимые действия и убедиться в том, что полученная при этом единица соответствует искомой величине. Если такого соответствия нет, то это означает, что задача решена неверно. 5. В конце контрольной работы следует указать учебники и учебные пособия, которыми пользовались при решении задач. 6. Получив из университета проверенную работу, следует внимательно ознакомиться с замечаниями и указаниями рецензента. Если при выполнении контрольной работы были допущены ошибки, необходимо выполнить работу над ошибками в той же тетради и направить ее на повторную проверку. 7. После получения положительной рецензии студент обязан пройти собеседование по существу решенных задач. Итогом собеседования является зачет по контрольной работе.

4 8. Студентам, проживающим вблизи университета или филиалов и учебно-консультационных пунктов, рекомендуется прослушать курс лекции по физике, организуемых для студентов заочников, а также использовать очные консультации преподавателей кафедры физики.. МОЛЕКУЛЯРНОЕ СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА.. Количество вещества () физическая величина, определяемая числом структурных элементов, из которых состоит вещество. В молекулярной физике для измерения количества вещества вводится единица моль. В одном моле различных веществ содержится одинаковое число молекул (число Авогадро): N A 6,00 моль -... Молярная масса (масса моля) любого вещества выражается соотношением: N А, где -масса одной молекулы данного вещества. Масса моля µ численно равна относительной молекулярной массе М r данного вещества, умноженной на 0 - ( = М r 0 - кг /моль), например: 80 кг/моль. H O.. Число молей, содержащихся в данной массе вещества :..4. Число молекул Ν, содержащееся в данной массе вещества : N N N..5. Плотность вещества: N n, V V где масса вещества, заключенного в объеме V; n - число молекул в единице объема..6. Закон Авогадро: моли любых газов при одинаковых температурах и давлениях занимают одинаковые объемы. При нормальных условиях этот объем V μ =,40 - м /моль..7. Массовая доля α i-того компонента смеси газов: где, i масса i-того компонента смеси, масса смеси. i

5 . УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА.. Состояние данной массы идеального газа описывается уравнением Менделеева - Клапейрона: PV RT, где P,T - давление и температура газа; V - объем, занимаемый данной массой газа (объем сосуда); - число молей, содержащихся в данной массе газа; R - универсальная газовая постоянная, R = 8, Дж/(моль K)... Исходя из уравнения состояния, можно определить плотность идеального газа: P. V RT Между температурой t (по шкале Цельсия) и температурой T (по шкале Кельвина) существует следующая связь: T=(t + 7,5)К (t+7) К... Вводя постоянную Больцмана k R / N A.80 Дж/К уравнение состояния (.) примет вид: р = nkt, где n концентрация молекул..4. Закон Дальтона для смеси газа. Если в сосуде V при температуре T содержится смесь газов, то необходимо считать, что каждый из компонентов этой смеси распространяется по всему объему сосуда. Парциальное давление p i, создаваемое отдельным i-м компонентом смеси, определяется из уравнения Менделеева - Клапейрона: i RT Рi, i V где i - масса данного компонента в смеси; i - масса одного моля этого компонента. Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений, входящих в нее газов: P P P... P i или i RT Рсм.... i V В равновесном состоянии плотность смеси ρ см равна сумме плотностей компонентов смеси:... см i.

6 Пример. Смесь азота и гелия при температуре 7 0 С находится под давлением Р =, 0 Па. Масса азота составляет 70% от общей массы смеси. Найти концентрацию молекул каждого из газов. Дано: Р=, 0 Па; =0,7; =8 г/моль=8 0 - кг/моль; 4 г/моль =4 0 - кг/моль; Т = 7+ 7 = 00 К. Найти: n и n. Решение. Давление смеси выразим по закону Дальтона: P cм P P. где Р парциальное давление азота в смеси; Р парциальное давление гелия. Выразим Р и Р из уравнения Менделеева - Клапейрона: RT RT Р ; Р. V V Найдем соотношение между Р и Р : Р / 0,7 4, т. е. Р = Р. Р / 8 0, Так как Р см = Р + Р = Р + Р = 4Р, следовательно, Р Р см, Р Р см. 4 4 С другой стороны, давление любого газа можно легко выразить через концентрацию его молекул (n) и температуру: Р nkt ; Р n kt. Отсюда Р Рсм Р n ; n Р см n kt 4 kt kt 4 kt. Проверим размерность: Произведем вычисления: Ответ: n = 0,8 0 м - ; n =,4 0 м -. Па Па Н м n. Дж К К Дж Н м м, 0 0,8 0 м n ; 4, n = n =,4 0 м -.

7 . МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ.. Основное уравнение кинетической теории газов для давления: P n кв n пост, где - масса одной молекулы; n концентрация молекул; кв - средняя квадратичная скорость молекул... Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы: пост кв kt. (Эта формула раскрывает молекулярно кинетическое толкование температуры: она мера средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа).. Закон о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: на каждую степень свободы приходится в среднем одинаковая энергия, равная kt..4. Средняя энергия молекулы: i kt, где i - число степеней свободы молекулы данного газа: для одноатомных молекул i = (поступательных), для двухатомных i = 5 ( поступательных + вращательных), для всех многоатомных i = 6 ( поступательных + вращательных)..5. Внутренняя энергия массы газа: i U RT..6. Скорости газовых молекул: средняя квадратичная кв kt RT или кв, средняя арифметическая 8kT или вероятная 8RT, kt в или kt в. Пример. Найти среднюю квадратичную скорость, среднюю кинетическую энергию поступательного движения и среднюю полную кинетическую энергию молекул гелия и азота при температуре t = 7 о С. Опреде-

8 лить полную энергию всех молекул каждого из газов. Массы газов одинаковы ( 00 г). Дано: t = 7 о С; T=00 K; =00 г = 0 - кг; μ = 4 г/моль=4 0 - кг/моль; i = ; μ = 8 г/моль = кг/моль; і = 5. Найти: пост ; пост ; ; ; кв ; кв ; U ; U. Решение.. Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы при данной температуре T одинакова для любых молекул, т.е. пост пост kt.. Полная кинетическая энергия молекулы газа определяется по формуле: i kt, тогда для молекул двух разных газов: i kt, i kt.. Внутренняя энергия, заключенная в 00 г каждого из газов, определяется по формулам: i i U RT, U RT. 4. Средняя квадратичная скорость молекул этих газов зависит от их молярной массы газа или от их масс, т.е. RT RT кв, кв. Проверим размерность: U кг Дж моль кг моль К К Дж ; Дж моль К К Дж кг м м. кг моль кг с кг с Произведем вычисления: пост пост kt 6, 0,80 Дж; 5, ,4 0 U 00 6, 0 Дж; 000 8,00 9,5 0 Дж 40 9,5 Дж; кдж; U 8,00, 0 Дж, кдж; 80

9 Ответ: 8,00 кв,7 0 м/с; 40 8,00 кв 5,70 м/с. 80 пост пост 6, 0 Дж; 6, 0 Дж; 0,4 0 Дж; U 9,5 0 Дж ; U,0 Дж ; кв,7 0 м/с ; 5,7 0 м/с. кв 4. ТЕПЛОЕМКОСТИ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА 4.. Теплоемкость системы (тела): Q C, T где Q количество теплоты, сообщенное системе (телу); Т изменение температуры системы (тела), вызванное сообщением этого количества теплоты. 4.. Молярная и удельная теплоемкости: Q Q C ; C уд. T T 4.. Молярные теплоемкости идеального газа при постоянном объеме С vμ и постоянном давлении С рμ : i i С V R, С р СV R R Соотношение между молярной и удельной теплоемкостями: с уд Удельные теплоемкости идеального газа при постоянном объеме и постоянном давлении: i R ( i ) R c V уд, С p уд Отношение теплоемкостей (показатель адиабаты): CP CРуд СР i или или. C С С i V Vуд 4.7. Количество теплоты, израсходованное на нагревание данного вещества: Q C T c T уд. Пример. Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса µ = кг/моль и отношение теплоемкостей γ =,67. Дано: μ = кг/моль; γ =,67. Найти: с Vуд, C. Р уд С V

10 Решение. Исходя из классической теории теплоемкостей идеального газа, имеем: СV УД Определим i из выражения: отсюда i R, Следовательно, газ одноатомный. Проверим размерность: СР УД СР i, С i V i R. i, i,67 0,67. Дж Дж С уд. моль К кг моль кг К Производим вычисления: 8, C V уд,00 Дж/(кгК); 40 8, C Руд 5,60 Дж/(кгК) ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ. ПРИМЕНЕНИЕ ЕГО К ГАЗОВЫМ ЗАКОНАМ 5.. Первое начало термодинамики: Q U A, где Q - количество теплоты, сообщенное газу в рассматриваемом процессе; A - работа, совершенная газом; ΔU изменение внутренней энергии газа в данном процессе. 5.. Работа, совершаемая газом: A PdV. 5.. Для любого процесса, происходящего с идеальным газом, изменение внутренней энергии рассчитывается по одной и той же формуле: i U RT CV T Количество теплоты и работа, совершаемая газом, зависит от вида процесса. Изотермический процесс: T = const; ΔT = 0; ΔU = 0; V P QT AT RT ln PV ln. V P Изохорический процесс: V= const; ΔV = 0; A = 0; i QV U RT CV T c Изобарический процесс: Р = const; V уд T.

11 A P P( V V ) R( T T ), QP CP T c P удt. Адиабатный процесс процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой: Q адиаб = 0, i A адиаб U R( T T ) или RT V Р V V А адиаб, V V С р i где γ показатель адиабаты,. СV i 5.5. В адиабатном процессе изменяются все параметры идеального газа: Р, V и Т. Уравнения адиабатного процесса имеют вид уравнений Пуассона: V РV ; V TV ; ( ) / ( ) / P T P Р T. Пример 4. Азот, занимавший при давлении Р = 0 5 Па объем V = 0 л, расширяется вдвое. Найти конечное давление и работу, совершенную газом при следующих процессах: а) изобарном; в) изотермическом; c) адиабатном (рис.). Т Дано: Р = 0 5 Па; V =0 л = м ; V /V = ; i = 5. Найти: Р ; А - ; Р ; А - ; Р 4 ; А -4. Рис. Решение..Рассмотрим изобарический процесс -: Р = const, следовательно, Р = Р ; А Р ( V ); V 5 А 0 (0 0) Дж.. При изотермическом расширении - давление уменьшается. По закону Бойля-Мариотта: РV РV ; РV 5 Р, Р 0,5 0 Па; V V V 5 А RT ln РV ln, А 0 00 ln 690 Дж. V V. В адиабатном процессе -4 Р 4 найдем из уравнения Пуассона: V Р Р 4 V ;

12 V c р i Р 4 Р ;,4 5 5 ; Р 4 Р 0 0,80 V сv i Па. Работа, совершаемая газом при адиабатном расширении, равна убыли внутренней энергии газа: i А 4 U4 R( T T4 ). По уравнению Менделеева - Клапейрона: RT P V и RT4 Р4V, следовательно, i 5 5 А 4 ( РV Р4V ) (0 00 0,80 00 ) 600 Дж. Ответ: Р = 0 5 ; А - = 000 Дж; Р = 0,5 0 5 Па; А - = 690 Дж; Р 4 = 0,8 0 5 Па; А -4 = 600 Дж. Пример 5. моль идеального газа, имеющий первоначально температуру T = 90 К, расширяется изобарически до тех пор, пока его объем не возрастает в раза. Затем газ охлаждается изохорически до первоначальной температуры T. Определить приращение внутренней энергии газа ΔU, работу А, совершаемую газом, количество полученной газом теплоты Q. Рис. Дано: моль; Р = Р ; V = V ; V = V ; Т = Т. Найти: ΔU -- ; А -- ; Q --. Решение. Изобразим графики процессов в координатах Р-V (рис.). Внутренняя энергия газа это функция состояния; ее изменение не зависит от пути перехода системы из начального состояния в конечное. Поэтому i U U U R( T T ), но так как Т = Т (по условию задачи), то ΔU -- = 0. Работа, совершаемая газом: А А А. Так как в изохорическом процессе не происходит изменения объема (ΔV=0), то А - = 0, следовательно, А А Р ( V V ) Р (V V ) РV RT.,4

13 Количество теплоты, полученное в сложном процессе --, найдем из первого начала термодинамики: Q U А. Учитывая, что ΔU -- = 0, имеем Q А RT. Произведем вычисления: Q A 8, 90,40 Дж. Ответ: U =0, Q -- = A -- =,4 0 Дж. Пример 6. Углекислый газ (СО ), начальная температура которого 60 К, адиабатически сжимается до /0 своего первоначального объема. Определить: а) температуру газа в конце сжатия Т ; б) изменение внутренней энергии ΔU; в) работу, совершенную над газом при сжатии, А. (Масса газа 0 г.) Дано: =0 г= 0 - кг; μ=44 г/моль= кг/моль; Т = 60 К; i = 6; V = /0 V. Найти: T ; ΔU; А. Решение.. Температуру в конце сжатия определим по уравнению адиабатного процесса, записанного для переменных Т и V: V Т V TV или Т Т V. () Так как СО трехатомный газ, i = 6 и γ = 4/.. Адиабатный процесс происходит без теплообмена и изменение внутренней энергии происходит за счет работы внешних сил, т. е. Q = 0; ΔU = A. Тогда работа А ад газа в адиабатном процессе: А ад U. Изменение внутренней энергии определяется по формуле: i U R( T T ). () Произведя подстановку (см. формулу ()), получим: i V U RT. V Проверим размерность: кг Дж U К Дж. кг / моль моль К Произведем вычисления: / 0 Т К;

14 4 / 0 7,050 Дж 7, U 8,60 кдж. 440 Ответ: Т = 985 К; ΔU = 7,05 кдж; А = -7,05 кдж. 6.ТЕПЛОВАЯ МАШИНА. ЦИКЛ КАРНО 6.. Термический КПД тепловой машины: А Q Q, Q Q где А работа, совершаемая рабочим телом (газом) за цикл; Q количество теплоты, полученное рабочим телом за цикл от нагревателя; Q количество теплоты, отданное за цикл окружающим телам. 6.. Термический КПД цикла Карно наиболее экономичного обратимого кругового процесса, состоящего из двух изотерм и двух адиабат (рис. ): Q Q Т Т, Q Т где Q количество теплоты, которое газ получает при изотермическом расширении - при температуре нагревателя Т ; Q количество теплоты, отданное газом при изотермическом сжатии -4 при температуре холодильника Т. Рис. Пример 7. Температура пара, поступающего в паровую машину, t = 7 0 C; температура в конденсаторе t = 7 0 C. Определить теоретически максимальную работу при затрате количества теплоты Q = 4, кдж. Дано: t = 7 0 C; T = 7+7 = 400K; t = 7 0 C; T =00K; Q =Q=4, кдж. Найти: А. Решение. Для того чтобы работа, совершаемая тепловым двигателем, была максимальной, необходимо, чтобы цикл, по которому работает двигатель, был обратимым. При наличии только двух термостатов нагревателя (Т ) и холодильника (Т ) возможен только один обратный цикл цикл Карно, состоящий из двух изотерм и двух адиабат (рис.). Коэффициент полезного действия этого цикла: Т Т, () Т но КПД любого теплового двигателя: А, () Q где А полезная работа, совершаемая двигателем за цикл; Q количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя (в цикле Карно это теплота, полученная в процессе изотермического расширения газа -).

15 Приравнивая выражения () и (), находим работу А: А T T. Q T Откуда Q ( T T ) 4,(400 00) А,05 T 400 кдж. Ответ: А =,05 кдж. 7. ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА 7.. Средняя длина свободного пробега молекулы газа: l, d n эф где d эф эффективный диаметр молекул газа; n концентрация молекул газа. 7.. Закон Фика для диффузии: d М D S t, dх где ΔМ масса вещества, перенесенная в результате диффузии через площадь d S, перпендикулярную оси X, за время Δt; - градиент плотности данного вещества; D - коэффициент диффузии этого вещества. dх 7.. Коэффициент диффузии для газов: D l, где - средняя скорость теплового движения газовых молекул; l - средняя длина свободного пробега молекул Импульс (количество движения), передаваемый молекулами от слоя к слою через элемент поверхности площади S за время Δt: du P имп St, dz du где - градиент скорости течения слоев; динамическая вязкость (коэффициент внутреннего трения). dz 7.5. Динамическая вязкость газа: l, где ρ плотность газа Закон Ньютона для силы внутреннего трения: Pимп du F S, t dz где F сила внутреннего трения между движущимися слоями газа или жидкости, рис. 4. Рис.4

16 7.7. Закон Фурье для теплопроводности: dt Q S t, dх где Q количество теплоты, переносимой посредством теплопроводности через площадь S, перпендикулярную оси X, за время Δt; λ - коэффициент теплопроводности; - градиент температуры. dх dt 7.8. Коэффициент теплопроводности газа: l C V, уд где удельная теплоемкость газа при постоянном объеме. C V уд Пример 8. На высоте h = 0 см над горизонтальной трансмиссионной лентой, движущейся со скоростью u = 70 м/с, подвешена параллельно ей пластинка площадью S = 4 см (рис.5). Какую силу надо приложить к этой пластинке, чтобы она оставалась неподвижной? Вязкость воздуха при 5 нормальных условиях 0,7 0 Пас. В условиях опыта температура t=7 0 С. Дано: h=0 см, и = 70 м/с, S = 4 см, 0,7 0 Пас, t=7 0 C, Т = 00 К. Найти: F. Решение. Cлои воздуха, непосредственно находящиеся над движущейся лентой, увлекаются ею, и в воздухе du создается некоторый градиент скоростей. Между dz слоями движущегося воздуха создается сила трения F p. Эта сила действует и на пластинку со стороны движущихся слоев. Пластинка будет неподвижна, если приложенная внешняя сила F и сила трения F p скомпенсируются, т. е. Рис.5 F F тр ; F. Сила трения может быть найдена по уравнению Ньютона: du F тр S, () dz du где - производная скорости и движения слоя по координате z, причем ось dz oz перпендикулярна плоскостям трансмиссии и пластинки, направлена от трансмиссии к пластинке. Вязкость газа η может быть рассчитана по формуле: 8RT l n. d n N 5 F тр эф A

17 Как видно, вязкость зависит только от природы газа (эффективного диаметра молекул d и молярной массы μ) и температуры T. Сравним вязкость при температуре Т с вязкостью при нормальных условиях (Т 0 = 7К): 8RT0 0 l n. d n N Вязкость η при температуре Т связана с вязкостью η 0 при нормальных условиях соотношением: Т T ; 0. () 0 Т 0 T0 Градиент скорости направленного движения слоев газа считают постоянным. Производная const, ее можно заменить отношением изменения du dz скорости Δи к приращению координаты Δz, Δи = (0 и ), Δz = h (рис.5): du u u. () dz z h Подставляя выражения () и () в уравнение (), получим: du T u F Fтр S 0 S. dz T0 h Проверим размерность: кг м кг м F м Н м с с м с Произведем вычисления: F,7 0 40,5 0 Н. 7 0, Ответ: F =,5 0-6 H. эф 8. РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ 8.. Уравнение Ван-дер-Ваальса для реального газа: для одного моля газа моль а Р V в RT ; V для произвольной массы газа а Р V в RT, V где Р давление газа на стенки сосуда; а, в постоянные Ван-дер-Ваальса, рассчитанные для одного моля газа (см. Приложение); V μ объем, занимаемый одним молем газа; V объем, занимаемый газом. A

18 8.. Внутреннее давление в газе, обусловленное силами взаимодействия молекул: а а Р i или Р i. V V Пример 9. моля азота охлаждены до температуры 00 0 С. Определить давление Р, оказываемое газом на стенки сосуда, если объем, занимаемый газом, равен 0, л. Сравнить полученное давление Р с давлением Р ид, которое имел бы азот, если бы сохранил при рассматриваемых условиях свойства идеального газа. Дано: = моля; t = C; Т = 7 К; V = 0 - м = 0-4 м. Найти: Р/Р ид. Решение. Из уравнения состояния реального газа выразим давление Р: RT а Р. V в V Значения постоянных а и в находим по Приложению: для азота а = 0,5 Н м 4 /моль ; в =,9 0-5 м /моль. Произведем вычисления: 8,7 0,5 8 5 Р () 0,760 Па 7600 Па , 0,9 0 (0 ) Для сравнения найдем давление Р ид из уравнения состояния идеального газа V Р ид RT : Р ид = 8, 7/0-4 = = 0,8 0 8 Па = Па. Р 7600 Тогда, 65. Р 5 ид 800 Следовательно, в этом случае уравнение Менделеева-Клапейрона непригодно для описания состояния охлажденного и сжатого азота. Р Ответ:, 65. Р ид 5

19 ЗАДАЧИ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ Контрольная работа включает решение восьми задач. Вариант контрольной работы выбирается по последней цифре шифра, номера задач по таблице. Справочные данные приведены в Приложении. Таблица Вариант Номера задач В колбе вместимостью 40 см находится газ при температуре 90 К и давлении 50 кпа. Определить количество вещества газа ν и число молекул N.. В баллоне вместимостью л находится кислород массой 4 г. Определить количество вещества газа ν и концентрацию его молекул n.. В колбе вместимостью 00 см содержится некоторый газ при температуре 00 К. На сколько понизится давление газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет 0 0 молекул? 4.Одна треть молекул азота массой 0 г распалась на атомы. Определить полное число частиц, находящихся в таком газе. 5. Определить количество вещества ν и концентрацию молекул газа, содержащегося в баллоне вместимостью 0 л при температуре 00 К и давлении 600 кпа. 6. При нормальных условиях л газа имеет массу,49 г. Определить: ) плотность газа; ) его молярную массу; ) число молекул в данной массе газа. 7. Азот находится под давлением 0,6 МПа и занимает объем,8 л. Масса азота 56 г. На сколько изменится температура газа, если его объем уменьшится в два раза, а давление увеличится до 0,4 МПа? 8. В баллоне вместимостью 5 л находится водород при температуре 90К. Вследствие утечки давление в баллоне понизилось на 0,4 Мпа. Сколько молекул вышло из баллона?

20 9. В запаянном сосуде находится вода, занимающая объем, равный половине объема сосуда. Найти давление и плотность водяных паров при температуре С, зная, что при этой температуре вся вода обращается в пар. 0. Оболочка аэростата вместимостью V = 600 м, находящегося на поверхности Земли, на 7/8 наполнена водородом при давлении 00 кпа и температуре 90 К. Аэростат подняли на некоторую высоту, где давление 80 кпа и температуре 80 К. Определить массу водорода, вышедшего из оболочки аэростата при его подъеме.. Плотность некоторого многоатомного газа при давлении 4 кпа составляет кг/м. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа и среднюю кинетическую энергию молекул в единице объема этого газа.. Плотность газа при давлении Р = 75 мм рт.ст. и температуре t = 7 0 С равна ρ = 8, 0 - кг/м. Определить: а) молярную массу газа; б) концентрацию молекул газа; в) среднюю квадратичную скорость молекул газа.. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул кмоля этого газа равна,0мдж. 4.Какую долю составляет кинетическая энергия вращательного движения молекул от полной кинетической энергии молекул одноатомного и многоатомного газов. 5. Газ занимает объем л под давлением 0, МПа. Определить кинетическую энергию поступательного движения всех молекул, находящихся в данном объеме. 6. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию всех молекул, заключенных в одном моле и в одном килограмме гелия при температуре 00 0 С. 7. В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были крупными молекулами. Масса каждой пылинки 0-0 г. Температура газа 7 0 С. Определить средние квадратичные скорости, а также средние кинетические энергии поступательного движения молекул азота и пылинок. 8. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы водяного пара при температуре 600 К. Найти также кинетическую энергию поступательного движения всех молекул пара, содержащихся в кмоле. 9. Определить кинетическую энергию, приходящуюся в среднем на одну степень свободы молекулы азота при температуре кк, а также среднюю кинетическую энергию поступательного движения, вращательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы. 0. В сосуде содержится азот, молекулы которого движутся со средней квадратичной скоростью 400 м/с. Вычислить среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы.

21 . Разность удельных теплоемкостей (с Р уд с V уд ) некоторого двухатомного газа равна 96 Дж/(кг К). Найти молярную массу газа и его удельные теплоемкости.. Найти удельные теплоемкости с Руд и с Vуд, а также молярные теплоемкости аргона.. Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса кг/моль и отношение теплоемкостей γ =,4. 4. Определить показатель адиабаты идеального газа, который при нормальных условиях занимает объем 6 л и имеет теплоемкость С V = 5,5Дж/К. 5. Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости с Vуд =, кдж/(кг К) и с Руд = 5, кдж/(кг К). 6. Найти удельные (с Руд и с Vуд ) и молярные (с Рμ ) и (с Vμ ) теплоемкости водяного пара. 7. Двухатомный газ под давлением 400 кпа и температуре 50 К занимает объем 00 л. Определить теплоемкость С Р этого газа при постоянном давлении. 8. Разность удельных теплоемкостей (с Руд - с Vуд ) некоторого трехатомного газа равна 89 Дж/(кг К). Определить молярную массу газа и его удельные теплоемкости. 9. Трехатомный газ под давлением 50 кпа и температуре 00 К занимает объем 5 л. Определить теплоемкость С V этого газа при постоянном объеме. 0. Определить удельные теплоемкости с Vуд и с Руд некоторого двухатомного газа, если плотность этого газа при нормальных условиях равна,4 кг/м.. Какая доля количества теплоты, подводимого к идеальному газу при изобарическом процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии газа и какая доля на работу расширения? Рассмотреть три случая, если газ: ) одноатомный; ) двухатомный; ) многоатомный.. Баллон вместимостью 0 л содержит водород при температуре 00 К под давлением 0,4 МПа. Каковы будут температура и давление, если газу сообщить количество теплоты 6 кдж?. При изобарическом расширении одного моля некоторого газа, занимавшего объем л при давлении 0, МПа, было подведено к газу,75 кдж теплоты, при этом газ совершил работу, кдж. Определить: а) параметры газа в конечном состоянии; б) из какого числа атомов состоят молекулы газа. 4. Идеальный газ, занимающий объем 5 л и находящийся под давлением 0, МПа при температуре 90 К, был нагрет при постоянном объеме и затем расширился изобарически. Работа расширения при этом оказалась равной 00 Дж. На сколько нагрелся газ в изобарическом процессе? 5. При изобарическом расширении к одному киломолю одноатомного идеального газа подведено,5 МДж теплоты. Во сколько раз увеличился объем газа, если его начальная температура была 00 К?

22 6. Двухатомный газ первоначально имеет объем 50 л и его давление равно 0, МПа. Газ нагревают изохорически до тех пор, пока давление не удвоится. После этого газ изотермически расширяют до начального давления и, наконец, его изобарически охлаждают до первоначального объема. Определить в каждом процессе: а) работу, производимую газом; б) изменение его внутренней энергии; в) количество теплоты, получаемое газом. 7. Углекислый газ находится в баллоне вместимостью 0,5 л при температуре 0 о С и давлении 0,5 МПа. Определить температуру и давление, если газ получит,5 кдж теплоты. 8. На нагревание кислорода массой = 60 г на ΔТ = К было затрачено количество теплоты Q =,76 кдж. Как протекал процесс: при постоянном объеме или постоянном давлении? 9. Водород массой = 0 г нагрели на Т = 00 К, причем газу было передано количество теплоты Q = 40 кдж. Найти изменение внутренней энергии водорода и совершенную им работу. 40. кг водорода при температуре 7 о С изотермически расширили до двойного объема, а затем изохорически охладили, уменьшив давление в 5 раз. Дать схему кривых в системе координат Р, V. Подсчитать изменение внутренней энергии и совершенную газом работу. 4. В цилиндре под поршнем находится водород массой 0,0 кг при температуре 7 о С. Водород сначала расширился адиабатически, увеличив свой объем в пять раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в пять раз. Найти температуру в конце адиабатического расширения и полную работу, совершенную газом. Изобразить процесс графически. 4. При адиабатическом увеличении объема кислорода в 0 раз его внутренняя энергия уменьшилась на 4 кдж. Начальная температура кислорода 80 К. Найти массу кислорода. 4. Углекислый газ СО, начальная температура которого 60 К, адиабатически сжимается до /0 своего первоначального объема. Определить изменение внутренней энергии и совершенную при этом работу, если масса газа 0 г. 44. Некоторая масса азота при давлении 0, МПа имеет объем 5 л, а при давлении 0, МПа объем л. Переход от первого состояния ко второму был произведен в два этапа: а) сначала по адиабате, затем по изохоре; б) сначала по изохоре, затем по адиабате. Определить изменение внутренней энергии, количество полученной или отданной теплоты и произведенную работу. 45. Автомобильная шина накачана до давления 0 кпа при температуре 90 К. Во время движения она нагрелась до температуры 0 К и лопнула. Считая процесс, происходящий после повреждения шины, адиабатическим, определить изменение температуры вышедшего из нее воздуха. Внешнее давление воздуха равно 00 кпа.

23 46. Азот массой г, имевший температуру 00 К, был адиабатически сжат так, что его объем уменьшился в 0 раз. Определить конечную температуру газа и работу сжатия. 47. При адиабатическом сжатии кислорода массой 0 г его внутренняя энергия увеличилась на 8 кдж и температура повысилась до 900 К. Найти: ) повышение температуры; ) конечное давление газа, если начальное давление 00 кпа. 48. Два идеальных газа, занимающих один и тот же начальный объем при одинаковом начальном давлении, внезапно подвергают адиабатному сжатию, каждый до половины его первоначального объема. Найти отношение работ, необходимых для сжатия, если первый газ одноатомный, второй двухатомный. 49. Воздух, находившийся под давлением 00 кпа, был адиабатически сжат до давления МПа. Найти давление, которое установится, когда сжатый воздух, сохраняя объем неизменным, охладится до первоначальной температуры. Начертить график процесса. Воздух считать двухатомным газом. 50. Из баллона, содержащего водород под давлением МПа при температуре 00 К, выпустили половину находившегося в нем газа. Определить конечную температуру и давление, считая процесс адиабатическим. 5. Коэффициент полезного действия цикла Карно η = 0,. При изотермическом расширении газ получил от нагревателя 00Дж энергии. Определить работу, совершаемую при изотермическом сжатии. 5. Температура нагревателя в раза выше температуры холодильника. Какую часть энергии, полученной в цикле Карно от нагревателя, газ отдает холодильнику? 5. Идеальный многоатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар, причем наибольший объем в четыре раза больше наименьшего, а наибольшее давление газа в два раза больше наименьшего. Определить термический кпд цикла. 54. При совершении цикла Карно газ получил от нагревателя количество теплоты 6,77 кдж и совершил 5,59 кдж работы. Во сколько раз температура нагревателя выше температуры холодильника? 55. Газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя 00 0 С, охладителя 0 0 С. При изотермическом расширении газ совершает работу, равную 00 Дж. Определить термический кпд цикла, а также количество теплоты, которое газ отдал охладителю при изотермическом сжатии. 56. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя равна 470 К, температура холодильника равна 80 К. При изотермическом расширении газ совершает работу 00 Дж. Определить термический кпд цикла, а также количество теплоты, которое газ отдает холодильнику при изотермическом сжатии. 57. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя в три раза выше температуры охладителя. Нагреватель передал газу количество теплоты 4 кдж. Какую работу совершил газ?

24 58. Наименьший объем V газа, совершающего цикл Карно, равен 5 л. Определить наибольший объем V, если объем V в конце изотермического расширения и объем V 4 в конце изотермического сжатия равны соответственно 600 л и 89 л. 59. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя в четыре раза выше температуры холодильника. Какую долю количества теплоты, получаемого за один цикл от нагревателя, газ отдает холодильнику? 60. Идеальный двухатомный газ совершает цикл Карно. Объем газа в конце изотермического расширения V и объем газа в конце адиабатического расширения V соответственно равны л и 6 л. Найти термический кпд цикла. 6. Как изменится коэффициент внутреннего трения (динамическая вязкость) двухатомного газа, состояние которого далеко от вакуума, при уменьшении объема в раза, если процесс перехода был: ) изотермическим; ) изобарическим; ) адиабатическим? 6. Определить минимальное давление, при котором теплопроводность воздуха, заключенного между двойными стенками сосуда, еще не зависит от давления. Расстояние между стенками 5 мм, температура 5 о С. 6. Коэффициенты диффузии и внутреннего трения водорода при некоторых условиях равны соответственно D =,4 см / с и η с. Определить: а) число молекул водорода в одном м при этих условиях; в) коэффициент теплопроводности. 64. Диск подвешен на упругой нити над другим вращающимся диском на расстоянии см. Частота вращения нижнего диска 8 об/с, радиусы дисков 0 см, модуль кручения нити 0-5 м/рад, коэффициент внутреннего трения воздуха η с. Определить угол поворота верхнего диска. Краевыми эффектами пренебречь. Движение воздуха между дисками считать ламинарным. 65. Определить зависимость коэффициента внутреннего трения от давления при следующих процессах: ) изотермическом; ) изохорическом. Изобразить эти зависимости на графиках. 66. Два горизонтальных диска радиусами 0 см расположены друг над другом так, что оси их совпадают. Расстояние между плоскостями дисков равно 0,5 см. Верхний диск неподвижен, нижний вращается относительно геометрической оси с частотой 0 с -. Найти вращающий момент, действующий на верхний диск. Коэффициент внутреннего трения воздуха η с. 67. Найти зависимость коэффициента теплопроводности от температуры T при следующих процессах: ) изобарическом; ) изохорическом. Изобразить эти зависимости на графиках. 68. Кислород и азот имеют одинаковые температуру и давление. Определить для этих газов: ) отношение их коэффициентов внутреннего трения; ) отношение коэффициентов теплопроводности.

25 69. Найти зависимость коэффициента теплопроводности от температуры при следующих процессах: ) изобарическом; ) изохорическом. Изобразить эти зависимости на графиках. 70. Коэффициент внутреннего трения кислорода при нормальных условиях равен η с. Определить: ) длину свободного пробега молекул; ) эффективный диаметр молекул. 7. В сосуде вместимостью 0 л находится азот массой 0,5 кг. Определить: ) внутреннее давление газа; ) собственный объем молекул. 7. В сосуде объемом 8 л находятся 0, кг кислорода при температуре 7 0 С. Какую часть давления газа составляет давление, обусловленное силами притяжения молекул? Какую часть объема сосуда составляет собственный объем молекул? 7. моль кислорода занимает объем 0.5 л при температуре 00 К. Определить давление газа, пользуясь уравнением Ван-дер-Ваальса. Сравнить полученный результат с давлением, вычисленным по уравнению Менделеева - Клапейрона. 74. Давление кислорода, имеющего плотность 00 кг/м, составляет 7 МПа. Определить внутреннее давление и температуру газа, пользуясь уравнениями Ван-дер-Ваальса и Менделеева - Клапейрона. 75. В сосуде объемом 0, л находится углекислый газ, содержащий количество вещества ν = моль при температуре 00 К. Определить давление газа: ) по уравнению Ван-дер-Ваальса. ) по уравнению Менделеева- Клапейрона. 76. Вычислить температуру, при которой давление кислорода, имеющего плотность 00 кг/м, равно 7 МПа. Сравнить с идеальным газом. 77. Какую температуру имеют г азота, занимающего объем 80 см при давлении в 0, МПа? Газ рассматривать как: ) идеальный; ) реальный. 78. В закрытом сосуде вместимостью 0,5 м находится 0,6 кмоля углекислого газа при давлении МПа. Во сколько раз надо увеличить температуру газа, чтобы давление увеличилось вдвое? Использовать уравнение Вандер-Ваальса г гелия занимают объем 00 см при давлении 00 МПа. Определить внутреннее давление и температуру газа, пользуясь уравнениями Ван-дер- Ваальса и Менделеева- Клапейрона. 80. кмоль углекислого газа находится при температуре 00 0 С. Найти давление газа, пользуясь уравнениями Ван-дер-Ваальса и Менделеева- Клапейрона. Задачу решить для объемов: ) V = м ; ) V = 0,05 м.

26 ПРИЛОЖЕНИЕ Поправки Ван-дер-Ваальса Газ а, Нм 4 /моль в, 0-5 м /моль Азот 0,5,86 Гелий 0,00,4 Кислород 0,6,7 Углекислый газ 0,6 4,8 Таблица Азот Водород Кислород Газ Эффективный диаметр молекулы Диаметр, нм 0 7 Таблица

27 Литература. А.А Детлаф., Б.М Яворский., Курс физики (учебное пособие для вузов).- М.: Высшая школа, Р.Г Геворкян. Курс физики (учеб. пособие для вузов). - М.: Высш. шк.,979.. Г.А Зисман., О.М. Годес. Курс общей физики.(учеб. пособие в -х т.). М.: Наука, И.В. Савельев. Курс общей физики (учеб. пособие для вузов в 5-ти книгах, 4-ое издание, переработанное) М.:Наука, Т.И. Трофимова. Курс физики (учеб. пособие для студентов вузов). - М.: Высш. шк., А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. Задачник по физике (учеб. пособие для вузов). - М.: Физматлит, 00. Оглавление Рекомендации к выполнению контрольной работы. Молекулярное строение вещества 4. Уравнение состояния идеального газа 5. Молекулярно кинетическая теория идеальных газов 7 4. Теплоемкости идеального газа 9 5. Первое начало термодинамики. Применение его к газовым законам 0 6. Тепловая машина. Цикл Карно 4 7. Явления переноса 5 8. Реальные газы 7 Задачи к контрольной работе 9 Приложение 6 Рекомендуемая литература 7

28 Филимоненкова Людмила Васильевна Корельская Анна Геннадьевна МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА Методические указания к выполнению контрольного задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей Компьютерная верстка Филина Т.М.


ВАРИАНТ 1. а) найти работу газа и количество теплоты, сообщенной газу. б) решить задачу при условии, что газ расширялся изобарически.

ВАРИАНТ 1. а) найти работу газа и количество теплоты, сообщенной газу. б) решить задачу при условии, что газ расширялся изобарически. ВАРИАНТ 1 1. Два сосуда емкостью 0,2 и 0,1 л разделены подвижным поршнем, не проводящим тепло. Начальная температура газа в сосудах 300 К, давление 1,01 10 5 Па. Меньший сосуд охладили до 273 К, а больший

Подробнее

Задания для самостоятельной работы студентов Модуль 3

Задания для самостоятельной работы студентов Модуль 3 Задания для самостоятельной работы студентов Модуль 3 Модуль 3... 3 Тема 1. Идеальный газ. Уравнение Менделеева-Клапейрона... 3 Тема 2. Уравнение МКТ для давления. Закон равнораспределения энергии молекул

Подробнее

Физика газов. Термодинамика Краткие теоретические сведения

Физика газов. Термодинамика Краткие теоретические сведения А Р, Дж 00 0 0 03 04 05 06 07 08 09 Т, К 480 485 490 495 500 505 50 55 50 55 Т, К 60 65 70 75 80 85 90 95 300 305 5. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура нагревателя в n раз выше, чем температура

Подробнее

Индивидуальное. задание N 7

Индивидуальное. задание N 7 Индивидуальное задание N 7 1.1. Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление Р 1 =2 МПа и температура Т 1 =800 К, в другом Р 2 =2,5 МПа, Т 2 =200 К. Сосуды соединили трубкой

Подробнее

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 6

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 6 ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 6 1. Газ массой 10 г расширяется изотермически от объема V1 до объема 2 V1. Работа расширения газа 900 Дж. Определить наиболее вероятную скорость молекул газа.

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ.

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ. МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра физики МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА, ТЕРМОДИНАМИКА. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Подробнее

Общие требования к выполнению домашнего задания по курсу физики

Общие требования к выполнению домашнего задания по курсу физики Общие требования к выполнению домашнего задания по курсу физики Домашние задания выполняются в тетради или на сброшюрованных листах формата А4. На обложке (или на титульном листе) поместите следующую таблицу:

Подробнее

Варианты домашнего задания МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

Варианты домашнего задания МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА Варианты домашнего задания МОЛЕКУЛЯРНЯ ФИЗИК Вариант 1. 1. В баллоне емкостью V = 20 л находится аргон под давлением р 1 = 800 кпа и при температуре T 1 = 325 К. Когда из баллона было взято некоторое количество

Подробнее

Вариант 1. Законы идеального газа Первое начало термодинамики Второе начало термодинамики Вариант 2. Законы идеального газа

Вариант 1. Законы идеального газа Первое начало термодинамики Второе начало термодинамики Вариант 2. Законы идеального газа Вариант 1. 1.1. Какую температуру имеют 2 г азота, занимающего объем 820 см 3 при давлении 2 атм? 1.2. В цилиндр длиной 1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении, начали медленно

Подробнее

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра физики. ТЕРМОДИНАМИКА (Часть 1) ТЕРМОДИНАМИКА (Часть 1)

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра физики. ТЕРМОДИНАМИКА (Часть 1) ТЕРМОДИНАМИКА (Часть 1) ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 5. МКТ. II закон термодинамики

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 5. МКТ. II закон термодинамики ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 5 МКТ. II закон термодинамики Вариант 1 1. Плотность некоторого газа ρ = 3 10 3 кг/м 3. Найти давление Р газа, которое он оказывает на стенки сосуда, если средняя квадратичная скорость

Подробнее

Розрахункова робота з курсу Фізика. (розділи Механіка та Молекулярна фізика ) Частина 2. Молекулярна фізика

Розрахункова робота з курсу Фізика. (розділи Механіка та Молекулярна фізика ) Частина 2. Молекулярна фізика Розрахункова робота з курсу Фізика (розділи Механіка та Молекулярна фізика ) Частина 2. Молекулярна фізика Варіант Номери задач 1 201 211 221 231 241 251 261 271 2 202 212 222 232 242 252 262 272 3 203

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2 ВАРИАНТ 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2 ВАРИАНТ 1 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2 ВАРИАНТ 1 1. В закрытом сосуде объемом 20 л содержатся водород массой 6 г и гелий массой 12 г. Определить: 1) давление; 2) молярную массу газовой смеси в сосуде, если температура смеси

Подробнее

2 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ N A. υ = =. = =, 2.1 МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ

2 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ N A. υ = =. = =, 2.1 МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ 9 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ Основные формулы Масса одной молекулы любого вещества (m 0 ), число молекул (N) в данной массе

Подробнее

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 7

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 7 ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 7. Чему равна внутренняя энергия трехатомного газа, заключенного в сосуде объемом л под давлением атм.? Считать, что молекулы совершают все виды молекулярного

Подробнее

Контрольная работа по дисциплине Машиноведение (Теплотехника)

Контрольная работа по дисциплине Машиноведение (Теплотехника) Контрольная работа по дисциплине Машиноведение (Теплотехника) Таблица выбора варианта Вариант контрольной работы выбирается на пересечении строки с первой буквой фамилии и столбца с последней цифрой номера

Подробнее

Коллоквиум по физике: «Молекулярная физика и термодинамика»

Коллоквиум по физике: «Молекулярная физика и термодинамика» Вариант 1. 1. Можно ли использовать статистические методы при изучении поведения микроскопических тел? Почему? 2. Может ли единичная молекула находиться в состоянии термодинамического равновесия? 3. Если

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по молекулярной физике. Варианты

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по молекулярной физике. Варианты Номера задач КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по молекулярной физике Варианты 3 4 5 6 7 8 9 0 Таблица 8. 8. 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.0 8. 8. 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.0 8. 8. 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.30

Подробнее

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Старикова А.Л.

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Старикова А.Л. Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Подробнее

2.Молекулярная физика и термодинамика 7. Распределение Максвелла и Больцмана.

2.Молекулярная физика и термодинамика 7. Распределение Максвелла и Больцмана. Условие задачи Решение 2.Молекулярная физика и термодинамика 7. Распределение Максвелла и Больцмана. Формула Больцмана характеризует распределение частиц, находящихся в состоянии хаотического теплового

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 4. МКТ. I закон термодинамики

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 4. МКТ. I закон термодинамики ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 4 МКТ. I закон термодинамики Вариант 1 1. В сосуде объемом 10 л находится 4 г гелия при температуре 17 С. Найти давление гелия. 2. В баллоне емкостью 0,05 м 3 находятся 0,12 Кмоль

Подробнее

Вариант 1. Молекулярная физика и термодинамика

Вариант 1. Молекулярная физика и термодинамика Вариант 1 1. Внутри закрытого с обеих сторон цилиндра имеется подвижный поршень. С одной стороны поршня в цилиндре находится газ, массой М, с дугой стороны этот же газ, массой 2М. Температура в обеих частях

Подробнее

ЧАСТЬ II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

ЧАСТЬ II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСИС» Рахштадт Ю.А. ФИЗИКА Учебное пособие для абитуриентов ЧАСТЬ II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Москва 05 год ЧАСТЬ II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ

Подробнее

Министерство образования Российской Федерации ГОУ СПбГПУ Кафедра экспериментальной физики ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ТЕМЕ

Министерство образования Российской Федерации ГОУ СПбГПУ Кафедра экспериментальной физики ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ТЕМЕ Министерство образования Российской Федерации ГОУ СПбГПУ Кафедра экспериментальной физики ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ТЕМЕ ТЕРМОДИНАМИКА Первое начало термодинамики Энтропия Циклические

Подробнее

КР-2 / Вариант 1. КР-2 / Вариант 2. КР-2 / Вариант 3. КР-2 / Вариант 4. КР-2 / Вариант 5.

КР-2 / Вариант 1. КР-2 / Вариант 2. КР-2 / Вариант 3. КР-2 / Вариант 4. КР-2 / Вариант 5. КР-2 / Вариант 1. 1. В K-системе отсчета частица, движущаяся со скоростью 0,99 c, пролетела от места своего рождения до точки распада расстояние 2 км. Определить собственное время жизни этой частицы. 2.

Подробнее

6 Молекулярная физика и термодинамика. Основные формулы и определения

6 Молекулярная физика и термодинамика. Основные формулы и определения 6 Молекулярная физика и термодинамика Основные формулы и определения Скорость каждой молекулы идеального газа представляет собой случайную величину. Функция плотности распределения вероятности случайной

Подробнее

ТЕПЛОЕМКОСТЬ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

ТЕПЛОЕМКОСТЬ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Лекция 7 ТЕПЛОЕМКОСТЬ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Термины и понятия Возбудить Вымерзать Вращательная степень свободы Вращательный квант Высокая температура Дискретный ряд значений Классическая теория теплоемкости

Подробнее

8. Тесты для самостоятельного решения (часть 1 заданий ЕГЭ)

8. Тесты для самостоятельного решения (часть 1 заданий ЕГЭ) 8. Тесты для самостоятельного решения (часть 1 заданий ЕГЭ) А8.1. Какой параметр x идеального газа можно определить по формуле x p ( E) =, где: p давление газа, E средняя кинетическая энергия поступательного

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 155 (New) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗА ПО МЕТОДУ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 155 (New) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗА ПО МЕТОДУ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 55 (New) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗА ПО МЕТОДУ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА C C P Цель работы Целью работы является изучение изохорического и адиабатического процессов идеального газа

Подробнее

Примеры решения задач.

Примеры решения задач. Примеры решения задач Пример 6 Один конец тонкого однородного стержня длиной жестко закреплен на поверхности однородного шара так, что центры масс стержня и шара, а также точка крепления находятся на одной

Подробнее

Вариант 1. Р 0 = = 0,1 МПа. Найти число циклов, которые делает машина за 1 с, если показатель адиабаты = 1,3. Ответ: 4 цикла.

Вариант 1. Р 0 = = 0,1 МПа. Найти число циклов, которые делает машина за 1 с, если показатель адиабаты = 1,3. Ответ: 4 цикла. Вариант 1. 2.1. Современные вакуумные насосы позволяют получать давления Р = 4 10 15 атм. Считая, что газом является азот (при комнатной температуре), найти число его молекул в 1 см 3. Ответ: 1 10 5 см

Подробнее

Определение отношения теплоемкостей С Р /C V для воздуха методом адиабатного расширения

Определение отношения теплоемкостей С Р /C V для воздуха методом адиабатного расширения МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Определение отношения

Подробнее

Молекулярно-кинетическая теория

Молекулярно-кинетическая теория Оглавление 2 Молекулярно-кинетическая теория 2 21 Строение вещества Уравнение состояния 2 211 Пример количество атомов 2 212 Пример химический состав 2 213 Пример воздух в комнате 3 214 Пример воздушный

Подробнее

IV. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 7. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. Основные формулы. 1. Количество вещества

IV. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 7. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. Основные формулы. 1. Количество вещества I. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 7. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. Количество вещества m Основные формулы или где N число структурных элементов системы (молекул атомов

Подробнее

Контрольная работа по физике Термодинамика 10 класс. 1 вариант

Контрольная работа по физике Термодинамика 10 класс. 1 вариант 1 вариант 1. Чему равна внутренняя энергия 5 моль одноатомного газа при температуре 27 С? 2. При адиабатном расширении газ совершил работу 2 МДж. Чему равно изменение внутренней энергии газа? «Увеличилась

Подробнее

ИДЗ_2 (СТО и МФиТ) / Вариант 1.

ИДЗ_2 (СТО и МФиТ) / Вариант 1. ИДЗ_2 (СТО и МФиТ) / Вариант 1. 1. В K-системе отсчета частица, движущаяся со скоростью 0,99 c, пролетела от места своего рождения до точки распада расстояние 2 км. Определить собственное время жизни этой

Подробнее

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА. Физика. Федеральное агентство по образованию. Ухтинский государственный технический университет

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА. Физика. Федеральное агентство по образованию. Ухтинский государственный технический университет Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет Физика МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Подробнее

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Подробнее

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ. Физика - техникалық факультеті. Жылуфизика және техникалық физика кафедрасы

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ. Физика - техникалық факультеті. Жылуфизика және техникалық физика кафедрасы ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Физика - техникалық факультеті Жылуфизика және техникалық физика кафедрасы «Молекулалық физика» «5B071800 Электроэнергетика» Семинар сабақтары СЕМИНАР 1: ИДЕАЛ

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра физики МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ для студентов специальностей

Подробнее

Задачи для зачетной контрольной работы Молекулярная физика

Задачи для зачетной контрольной работы Молекулярная физика Задачи для зачетной контрольной работы Молекулярная физика 1. Идеальный газ находится в сосуде достаточно большого объема при температуре T и давлении P. Оценить относительную флуктуацию σ m числа молекул

Подробнее

Задание 11 (4 балла) Критерии выставления оценки за экзамен 8 16 баллов удовлетворительно балл хорошо баллов отлично

Задание 11 (4 балла) Критерии выставления оценки за экзамен 8 16 баллов удовлетворительно балл хорошо баллов отлично 8 6 баллов удовлетворительно 7 балл хорошо Задание ( балла) На горизонтальной доске лежит брусок массы. Доску медленно наклоняют. Определить зависимость силы трения, действующей на брусок, от угла наклона

Подробнее

Физика МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Физика МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Физика МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Подробнее

Вариант 4 1. Газ получил количество теплоты 300 Дж. Его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж. Чему равна работа, совершенная газом?

Вариант 4 1. Газ получил количество теплоты 300 Дж. Его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж. Чему равна работа, совершенная газом? Вариант 1 1. Одноатомный идеальный газ получил от нагревателя 2 кдж тепловой энергии. Какую. Работу он при этом совершил? (Процесс изобарический). 2. Для нагревания 1 кг неизвестного газа на 1 K при постоянном

Подробнее

Задачи для зачетной контрольной работы, 2008 год. Молекулярная физика

Задачи для зачетной контрольной работы, 2008 год. Молекулярная физика Задачи для зачетной контрольной работы, 2008 год. Молекулярная физика 1. Идеальный газ находится в сосуде достаточно большого объема при температуре T и давлении P. Оценить относительную флуктуацию σ m

Подробнее

ФИЗИКА: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ МОДУЛЬ 2

ФИЗИКА: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ МОДУЛЬ 2 ФИЗИКА: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ МОДУЛЬ Рабочая тетрадь для студентов, обучающихся по дистанционной технологии Екатеринбург 006 УДК 7:5 Составители ФА Сидоренко, ЗА Истомина,

Подробнее

true_answer=4 true_answer=4 true_answer=1 true_answer=3

true_answer=4 true_answer=4 true_answer=1 true_answer=3 Красным цветом на рисунке изображена F(v) - плотность вероятности распределения молекул идеального газа по скоростям при некоторой температуре. Выберите правильный вариант изменения функции F(v) при нагревании

Подробнее

Глава 6 Основы термодинамики 29

Глава 6 Основы термодинамики 29 Глава 6 Основы термодинамики 9 Число степеней свободы молекулы Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул Внутренняя энергия U это энергия хаотического движения микрочастиц системы

Подробнее

УТВЕРЖДАЮ Декан ЕНМФ Ю.И. Тюрин 2005 г.

УТВЕРЖДАЮ Декан ЕНМФ Ю.И. Тюрин 2005 г. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» УТВЕРЖДАЮ Декан ЕНМФ Ю.И. Тюрин 005 г. ПЕРВОЕ

Подробнее

Федеральное агентство по образованию. ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет УПИ. Кафедра физики

Федеральное агентство по образованию. ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет УПИ. Кафедра физики Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет УПИ Кафедра физики ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ТЕМА: ТЕРМОДИНАМИКА ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА МЕТОДИЧЕСКИЕ

Подробнее

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Сегодня среда, 9 июля 04 г. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Лекция 4 Содержание лекции: *Обратимые и необратимые процессы *Число степеней свободы молекулы *Закон Больцмана *Первое начало термодинамики

Подробнее

v - среднее значение квадрата скорости

v - среднее значение квадрата скорости Теоретическая справка к лекции 3 Основы молекулярно-кинетической теории (МКТ) Газы принимают форму сосуда и полностью заполняют объѐм, ограниченный непроницаемыми для газа стенками Стремясь расшириться,

Подробнее

БЛОК 4 «МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ».

БЛОК 4 «МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ». БЛОК 4 «МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ». Основные положения МКТ (молекулярно-кинетической теории): Все тела состоят из молекул; Молекулы движутся (беспорядочно, хаотически броуновское движение); Молекулы

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЁМКОСТЕЙ СР/CV ДЛЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ АДИАБАТИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ. Лабораторные занятия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЁМКОСТЕЙ СР/CV ДЛЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ АДИАБАТИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ. Лабораторные занятия МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ

Подробнее

5. Молекулярная физика и термодинамика. Тепловые превращения.

5. Молекулярная физика и термодинамика. Тепловые превращения. 5. Молекулярная физика и термодинамика. Тепловые превращения. 005 1. Определить плотность газа массой 0 кг, заполняющего шар объёмом 10м 3. А) 00кг/м 3. В) 0,5 кг/м 3 С) кг/м 3 D) 10кг/м 3 E) 0кг/м 3.

Подробнее

Лекция 4. Кинетическая теория идеальных газов. Давление и температура. Опытные законы идеального газа. Основное уравнение молекулярнокинетической

Лекция 4. Кинетическая теория идеальных газов. Давление и температура. Опытные законы идеального газа. Основное уравнение молекулярнокинетической Лекция 4 Кинетическая теория идеальных газов. Давление и температура. Опытные законы идеального газа. Основное уравнение молекулярнокинетической теории газов. Адиабатический процесс. Термодинамика Термодинамика

Подробнее

Федеральное Агентство по образованию. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) ВВЕДЕНИЕ

Федеральное Агентство по образованию. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) ВВЕДЕНИЕ Федеральное Агентство по образованию Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой физики ЕМОкс 005 года ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ

Подробнее

С1.2. В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится

С1.2. В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится С1.1. На полу лифта стоит теплоизолированный сосуд, открытый сверху. В сосуде под тяжелым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Изначально поршень находится в равновесии. Лифт начинает

Подробнее

Основы термодинамики и молекулярной физики

Основы термодинамики и молекулярной физики Основы термодинамики и молекулярной физики 1 Первое начало термодинамики. Теплоемкость как функция термодинамического процесса. 3Уравнение Майера. 4 Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. 5 Обратимые

Подробнее

Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Содержание Первый закон термодинамики Всероссийская олимпиада школьников по физике................... Московская физическая олимпиада...........................

Подробнее

ФИЗИКА Часть II Раздел II МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА

ФИЗИКА Часть II Раздел II МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО- СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра физики ФИЗИКА Часть II Раздел II МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА Методические

Подробнее

Студент: группа: Допуск Выполнение Защита C C. Q dt

Студент: группа: Допуск Выполнение Защита C C. Q dt профессор Сабылинский АВ Лабораторная работа - ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЁМКОСТЕЙ ВОЗДУХА ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ И ОБЪЁМЕ МЕТОДОМ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА Студент: группа: Допуск Выполнение Защита Цель работы:

Подробнее

В. Между молекулами учитываются действия только сил притяжения. 1) только А и Б 2) только Б и В 3) только А и В 4) А, Б и В

В. Между молекулами учитываются действия только сил притяжения. 1) только А и Б 2) только Б и В 3) только А и В 4) А, Б и В МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ. А. Хаотичность теплового движения молекул льда приводит к тому, что ) лед может испаряться при любой температуре 2)температура льда во время его плавления не меняется 3)лед

Подробнее

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 5

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 5 ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 5 1. Воздушный пузырек на дне озера глубиной 16 м имеет объем 1,1 см 3 Температура на дне равна 5 С, а на поверхности 16 С. Определите объем пузырька в тот момент,

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЯРНЫХ ТЕПЛОЁМКОСТЕЙ ВОЗДУХА ПРИ ПОСТОЯННОМ ОБЪЁМЕ И ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЯРНЫХ ТЕПЛОЁМКОСТЕЙ ВОЗДУХА ПРИ ПОСТОЯННОМ ОБЪЁМЕ И ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный

Подробнее

Примеры решения задач

Примеры решения задач Примеры решения задач 1.Движение тела массой 1 кг задано уравнением найти зависимость скорости и ускорения от времени. Вычислить силу, действующую на тело в конце второй секунды. Решение. Мгновенную скорость

Подробнее

Задачи по молекулярной физике

Задачи по молекулярной физике Задачи по молекулярной физике. Идеальный газ находится в сосуде достаточно большого объема при температуре t = 7 С и давлении Р = атм. Оценить среднеквадратичное отклонение σ m числа молекул от среднего

Подробнее

Методические указания к выполнению лабораторной работы 2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА *

Методические указания к выполнению лабораторной работы 2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА * Методические указания к выполнению лабораторной работы.. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА * * Аникин А.И. Свойства газов. Свойства конденсированных систем: лабораторный практикум

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. Кафедра общей физики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. Кафедра общей физики МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра общей физики Кафедра общей физики Дисциплина: физика для студентов направлений 650900, 65400, 6500,

Подробнее

Физика Контрольные задания для студентов заочной формы обучения Часть 1

Физика Контрольные задания для студентов заочной формы обучения Часть 1 Задача 5 Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно При этом N% количества теплоты, получаемой от нагревателя, передаётся холодильнику Машина получает от нагревателя при температуре t количество

Подробнее

11.4 Число степеней свободы

11.4 Число степеней свободы Положение твердого тела определяется заданием 3-х координат его центра масс и любой, проходящей через него, плоскости. Ориентация такой плоскости задается вектором нормали, который имеет три проекции.

Подробнее

Число атомов в ν количестве молей равно N=N A ν, где N A = моль -1 число Авогадро. Тогда концентрация равна. 3 м. 18 м.

Число атомов в ν количестве молей равно N=N A ν, где N A = моль -1 число Авогадро. Тогда концентрация равна. 3 м. 18 м. 07 Определить количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд объемом V=3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n = 18 м -3 V = 3л n = 18 м -3 ν =? Число атомов в ν количестве молей равно N=N A

Подробнее

Министерство образования Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТ ЕТ Ф 503 ФИЗИКА

Министерство образования Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТ ЕТ Ф 503 ФИЗИКА Министерство образования Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТ ЕТ 53 2632 Ф 503 ФИЗИКА Методические указания для студентов ИДО (контрольная работа 2) НОВОСИБИРСК 2004

Подробнее

Итоговый тест, Машиноведение (Теплотехника)

Итоговый тест, Машиноведение (Теплотехника) Итоговый тест, Машиноведение (Теплотехника) 1. Идеальный газ отдал количество теплоты 300 Дж и при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 100 Дж. Работа, совершенная газом, равна 1) 400 Дж 2) 200

Подробнее

1) 1 2) 2 3) 0,5 4) 2

1) 1 2) 2 3) 0,5 4) 2 Физика. класс. Демонстрационный вариант (9 минут) Диагностическая тематическая работа по подготовке к ЕГЭ по ФИЗИКЕ Физика. класс. Демонстрационный вариант (9 минут) Часть К заданиям 4 даны четыре варианта

Подробнее

При температуре 250 K и давлении плотность газа равна Какова молярная масса этого газа? Ответ приведите в кг/моль с точностью до десятитысячных.

При температуре 250 K и давлении плотность газа равна Какова молярная масса этого газа? Ответ приведите в кг/моль с точностью до десятитысячных. Термодинамика и молекулярная физика 1. При температуре 250 K и давлении плотность газа равна Какова молярная масса этого газа? Ответ приведите в кг/моль с точностью до десятитысячных. 2. Воздух охлаждали

Подробнее

Дистанционная подготовка Abitu.ru ФИЗИКА. Статья 11. Тепловые машины.

Дистанционная подготовка Abitu.ru ФИЗИКА. Статья 11. Тепловые машины. Дистанционная подготовка bituru ФИЗИКА Статья Тепловые машины Теоретический материал В этой статье мы рассмотрим замкнутые процессы с газом Любой замкнутый процесс называется циклическим процессом или

Подробнее

Основные положения термодинамики

Основные положения термодинамики Основные положения термодинамики (по учебнику А.В.Грачева и др. Физика: 10 класс) Термодинамической системой называют совокупность очень большого числа частиц (сравнимого с числом Авогадро N A 6 10 3 (моль)

Подробнее

Лекция 7. Молекулярная физика (часть II) VIII. Внутренняя энергия газа

Лекция 7. Молекулярная физика (часть II) VIII. Внутренняя энергия газа Лекция 7 Молекулярная физика (часть II) III. Внутренняя энергия газа В лекции 6 отмечалось, что теплота есть особая форма энергии (называемая внутренней), обусловленная тепловым движением молекул. Внутренняя

Подробнее

Домашнее задание по молекулярной физике и термодинамике. Для групп А и Е

Домашнее задание по молекулярной физике и термодинамике. Для групп А и Е Вечерняя физико - математическая школа при МГТУ им. Н. Э. Баумана Домашнее задание по молекулярной физике и термодинамике Для групп А и Е Составители: Садовников С.В., Седова Н.К., Крылов В.В. Под редакцией

Подробнее

Дистанционная подготовка Abitu.ru ФИЗИКА. Статья 10. Основные процессы и законы в термодинамике.

Дистанционная подготовка Abitu.ru ФИЗИКА. Статья 10. Основные процессы и законы в термодинамике. Дистанционная подготовка Abturu ФИЗИКА Статья Основные процессы и законы в термодинамике Теоретический материал В этой статье мы рассмотрим незамкнутые процессы с газом Пусть с газом проводят некоторый

Подробнее

R, где ω угловая скорость точки, R - радиус. Откуда ω = , где ε угловое ускорение точки. . Подставляем сюда ε = 0. t 2. ω ω.

R, где ω угловая скорость точки, R - радиус. Откуда ω = , где ε угловое ускорение точки. . Подставляем сюда ε = 0. t 2. ω ω. Решение контрольной работы по физике Задание 110 Точка движется по окружности радиусом 0 см с постоянным угловым ускорением ε Определить тангенциальное ускорение а τ точки, если известно, что за время

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2. Таблица вариантов задач

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2. Таблица вариантов задач КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2 Таблица вариантов задач Вариант Номера задач 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 209 214 224 232 244 260 264 275 204 220 227 238 243 254 261 278 207 217 221 236 249 251 268 278 202 218 225 235 246

Подробнее

n концентрация (число частиц в единице объема) [n] = м средняя кинетическая энергия движения молекул [ E

n концентрация (число частиц в единице объема) [n] = м средняя кинетическая энергия движения молекул [ E «МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ». Основные положения МКТ (молекулярно-кинетической теории): Все тела состоят из молекул; Молекулы движутся (беспорядочно, хаотически броуновское движение); Молекулы взаимодействуют

Подробнее

3. Тело падает с высоты h = 1 км с нулевой начальной скоростью. Пренебрегая

3. Тело падает с высоты h = 1 км с нулевой начальной скоростью. Пренебрегая Кафедра физики, Пестряев Е.М.: ГТЗ МТЗ СТЗ 06 1 Контрольная работа 1 Механика 1. Велосипедист проехал первую половину времени своего движения со скоростью V 1 = 16 км/ч, вторую половину времени со скоростью

Подробнее

Диагностическая тематическая работа 2 по подготовке к ЕГЭ. по теме «Молекулярная физика и термодинамика» Инструкция по выполнению работы

Диагностическая тематическая работа 2 по подготовке к ЕГЭ. по теме «Молекулярная физика и термодинамика» Инструкция по выполнению работы Физика. 1 класс. Демонстрационный вариант (9 минут) 1 Диагностическая тематическая работа по подготовке к ЕГЭ по ФИЗИКЕ по теме «Молекулярная физика и термодинамика» Инструкция по выполнению работы На

Подробнее

Лекция Внутренняя энергия идеального газа и количество теплоты

Лекция Внутренняя энергия идеального газа и количество теплоты Лекция Внутренняя энергия идеального газа и количество теплоты Внутренняя энергия U является одной из функций состояния термодинамической системы, рассматриваемых в термодинамике. С точки зрения кинетической

Подробнее

ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ.

ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ. ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ КРАТКАЯ ТЕОРИЯ Термодинамика это наука, изучающая условия превращения различных видов энергии в тепловую и обратно, а также количественные соотношения, наблюдаемые при этом

Подробнее

Лабораторная работа. Определение отношения теплоемкостей газа

Лабораторная работа. Определение отношения теплоемкостей газа Лабораторная работа Определение отношения теплоемкостей газа Цель работы: Найти величину отношения C P /C V для воздуха. Оборудование: Закрытый стеклянный баллон с двумя трубками и краном; манометр; ручной

Подробнее

Занятие 8. Термодинамика

Занятие 8. Термодинамика Занятие 8. Термодинамика Вариант 4... Как изменяется внутренняя энергия идеального газа при повышении его температуры?. Увеличивается. Уменьшается. Не изменяется 4. Это не связанные величины 4... Давление

Подробнее

ТЕМА.

ТЕМА. ТЕМА Лекция 8. Работа газа в циклическом процессе. Тепловые двигатели. Цикл Карно. Матрончик Алексей Юрьевич кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики НИЯУ МИФИ, эксперт ГИА-11 по

Подробнее

теории. Молекулярно кинетическая теория объясняет строение и свойства тел движением и взаимодействием атомом, молекул и ионов, из которых состоят

теории. Молекулярно кинетическая теория объясняет строение и свойства тел движением и взаимодействием атомом, молекул и ионов, из которых состоят Сафронов В.П. 1 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ - 1 - ЧАСТЬ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Глава 8 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ 8.1. Основные понятия и определения Опытное

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЁМКОСТЕЙ С p /C v ДЛЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЁМКОСТЕЙ С p /C v ДЛЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА Федеральное агентство по образованию Ухтинский государственный технический университет 11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЁМКОСТЕЙ С p /C v ДЛЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА Методические указания к лабораторной

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ ДЛЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА И ДЕЗОРМА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ ДЛЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА И ДЕЗОРМА МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ ДЛЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КЛЕМАНА И ДЕЗОРМА Методические

Подробнее

Государственный комитет российской федерации По высшему образованию. Пензенский государственный технический университет

Государственный комитет российской федерации По высшему образованию. Пензенский государственный технический университет Государственный комитет российской федерации По высшему образованию Пензенский государственный технический университет МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Методические указания и контрольные задания к

Подробнее

Нурушева Марина Борисовна старший преподаватель кафедры физики 023 НИЯУ МИФИ

Нурушева Марина Борисовна старший преподаватель кафедры физики 023 НИЯУ МИФИ Лекция 4 Основные понятия и принципы молекулярно-кинетической теории. Газовые законы. Термодинамика. Работа газа в циклическом процессе. Тепловые двигатели. Цикл Карно Нурушева Марина Борисовна старший

Подробнее

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА. Лекция 12 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА. Лекция 12 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Лекция 12 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА Термины и понятия Абсолютная температура газа Вакуум Длина свободного пробега Законы идеального газа Идеальный газ Изобара Изобарический

Подробнее

Определение показателя политропы для воздуха

Определение показателя политропы для воздуха МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 83 Определение показателя

Подробнее

Кафедра физики ТЕПЛОЕМКОСТЬ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА. МЕТОД КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ C P /C V

Кафедра физики ТЕПЛОЕМКОСТЬ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА. МЕТОД КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ C P /C V Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра

Подробнее